[发明专利]三聚硫氰酸三烯丙酯及其制备方法

说明书

本发明公开了三聚硫氰酸三烯丙酯及其制备方法，所述三聚硫氰酸三烯丙酯的结构式为：制备方法为：以氯丙烯作为反应体系的溶剂，同时也作为反应单体与三聚硫氰酸三钠盐反应生成三聚硫氰酸三烯丙酯，反应完成后，通过真空蒸馏回收过量的氯丙烯以循环利用，生成的三聚硫氰酸三烯丙酯和氯化钠混合物，通过缓慢降温使氯化钠析出，再通过微膜过滤或离心即可分离出氯化钠，从而得到三聚硫氰酸三烯丙酯。本发明将性能优异的硫醚键引入均三嗪衍生物中，合成得到的三聚硫氰酸三烯丙酯，不仅可提高树脂的交联密度和热稳定性，还可以提高聚合物的韧性、耐水性、粘接性、抗氧化能力以及折射率等性能。

技术领域

本发明属于化合物合成领域，具体涉及三聚硫氰酸三烯丙酯及其制备方法。

背景技术

三聚氰酸三烯丙酯(TAC)是一种含三嗪环的三官能烯烃单体，单体中同时存在稳定的三嗪环结构和活泼的烯丙基结构，不仅明显提高制品的交联密度，同时使制品具有良好的耐热性和介电性能。因此，TAC常用作橡胶和塑料的助交联剂和辐射交联助剂。在聚氨酯、聚氯乙烯和乙丙橡胶等以过氧化物为交联剂时，TAC是良好的助交联剂；同时，TAC还在聚烯烃、聚氯乙烯辐射交联中用作光敏剂，改性聚甲基丙烯酸树脂、聚乙烯和聚酯等树脂的耐热性能。

而相对于氧醚键，硫醚键能赋予聚合物更多突出的特点：疏水、高折射率、低吸潮性、低溶剂溶胀性、好的粘结性，并且在自由基光聚合中，含硫单体具有一定的抗氧阻聚作用，固化后的聚合物疏水、折射率高。因此通过分子设计，合成一种含硫多官能烯烃单体——三聚硫氰酸三烯丙酯(Triallyl Trithiocyanurate,TTAC)，从而获得性能更加优异的三嗪衍生物。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型三嗪衍生物——三聚硫氰酸三烯丙酯，该三嗪衍生物不仅可以提高树脂的交联密度和热稳定性，还可以提高聚合物的韧性、耐水性、粘接性、抗氧化能力以及折射率等性能，同时本发明还提供了三聚硫氰酸三烯丙酯的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

三聚硫氰酸三烯丙酯的结构式如式(Ⅰ)所示：

本发明合成的三聚硫氰酸三烯丙酯(Triallyl Trithiocyanurate,TTAC)，系统命名为2,4,6-三(2-丙烯硫基)-1,3,5-三嗪(2,4,6-tris(2-propenythio)-1,3,5-triazine)，其分子结构中同时含有高反应活性的烯丙基、高柔韧性的硫醚键和高稳定性的三嗪环结构，使聚合物具有更优异的韧性、高折射率、低溶剂溶胀性和好的粘接性等优异性能。与TAC相似，TTAC为三官能乙烯基单体，可以用作高度饱和橡胶的硫化剂、不饱和聚酯的固化剂，还可在聚烯烃、聚氯乙烯辐射交联中作光敏剂，以提高树脂的交联密度和热稳定性等性能。另一方面，TTAC结构中的硫醚键可以进一步提高聚合物的韧性、耐水性、粘接性、抗氧化能力以及折射率等性能，进一步扩大均三嗪衍生物的应用范围。

本发明还提供了三聚硫氰酸三烯丙酯的制备方法，步骤如下：

(1)三聚硫氰酸三烯丙酯合成：将氯丙烯加入反应器中，然后搅拌并分批次加入三聚硫氰酸三钠盐，其中三聚硫氰酸三钠盐与氯丙烯的摩尔比为1:3.9～6.0，三聚硫氰酸三钠盐的加料时间为40～90min，加料完成后继续搅拌反应10～40min，上述整个过程控制反应体系温度为3～12℃；

(2)升温反应：步骤(1)完成后，在反应体系中加入20～100ppm的阻聚剂，再将反应体系升温至40～45℃，继续搅拌反应10～40min；

(3)真空蒸馏：步骤(2)完成后，将反应后的混合液于40～45℃下真空蒸馏，以回收体系中未反应的氯丙烯单体，回收的氯丙烯作为反应物循环利用；